智能储物箱的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

本设计产品名为智能储物柜，其本身的出发点是增加生活的便利性。当下的智能储物柜多用于快递和外卖等第三型服务产业，近些年来的快速发展多起因于网络技术的快速发展和疫情的日益严重。未来随着时间发展，可以预见的是智能储物柜的分布会更加密集。减少公共场合人与人之间的接触中智能储物柜的应用会更加广泛。同时可以与传统保险箱相结合，物联网的技术发展可以让密码实现动态变化，增加安全性。本课题提出一种新型的适用于家庭及办公领域的小型智能储物系统，主要用于现金、存折、印章、证件、机要文件等重要物品的自动存储。当然也可以作为智能快递柜用于快递业务。 该智能储物系统由上位机（或利用云技术远程控制）、物品存取管理软件和自动执行机构组成。上位机为一台内部安装了物品管理软件的PC机，它为智能储物系统提供人机交互的平台，用于实现储物系统的用户验证功能、物品存取界面显示、物品的管理和检索功能。自动执行机构由以STM32F微处理器为核心的下位机控制，执行上位机发送的控制指令，使被选中的储物箱到达预定的位置来实现物品的自动存取，并且能够实现异常情况下的快速报警功能。整个储物系统被安装在一个坚固、密封的金属箱体中。 考虑到使用人员的文化程度及年龄多样，开启储物柜的方法多样，如年轻人可以采用密码、扫码方式；年纪大的可以采用RFID卡开启储物柜。通过本课题中智能储物柜的实现，可以便利人们的生活，例如疫情期间实现无接触送货和快递的24小时自助取存。

2. 课题关键问题和重难点

基于智能软件的智能存储柜系统分为四个大模块：运用电子硬件芯片控制存储柜的开关、链接电子开关与控制系统的内置软件、基于系统控制的主机端的后台软件、实现后台软件与手机微信的小程序控制软件。本课题拟完成智能存储柜系统后台的设计与实现 。

本课题的关键：

3. 国内外研究现状（文献综述）

随着电子商务的迅猛发展，快递业务出现了爆发式增长。传统的人工配送难以满足行业需求，智能快递柜逐渐兴起。通过对比分析国内外智能快递柜的发展与应用现状，阐述我国智能快递柜发展所面临的问题，并对其发展趋势做预测。2009年开始，阿里集团每年都会举行“双十一”购物狂欢节，到2015年“双十一”成交额已达到912亿元。除了阿里集团，其他各大电商的成交额也在不断刷新记录。伴随着网络购物交易数额爆增，快递业务量也同步大幅增长，对快递企业在快件的处理和投送上形成很大压力，特别是快递网末端 “最后一公里” 的问题更加突出。改革传统的快递派送模式，改善快递企业服务，智能快递柜的研究与应用越来越受重视。智能快递柜的研究与应用，不管是对快递企业和客户都有实用意义。对快递企业而言，智能快递柜可降低人力成本，提高配送效率。对收件客户而言，智能快递柜为收件人提供了便利选择，客户可以自提物件，不仅解决了与快递员的时间冲突，而且保护隐私信息。综上，智能快递柜应用前景巨大，具有很好的实用意义。

智能快递投递箱是一个基于物联网的，能够将物品（快件）进行识别，暂存，监控和管理的设备。与pc服务器一起构成智能快递投递箱系统。pc服务器能够对本系统的各个快递投递箱进行统一化管理(如快递投递箱的信息，快件的信息，用户的信息等)，并对各种信息进行整合分析处理。快递员将快件送达指定地点后，只需将其存入快递投递箱，系统便自动为用户发送一条短信，包括取件地址和验证码，用户在方便的时间到达该终端前输入验证码即可取出快件。智能快递柜在国外并非新事物，全球有20多个国家正在使用智能快递柜， 以解决快递“最后100米”末端投递问题。

2011年，亚马逊在英美两国推出自提货柜“amazonlocker”，为客户提供类似实体店购物的体验。被google收购的bufferbox也在做智能快递柜。国内的智能快递柜最早出现在2012年1月，由京东商城首先开通北京市自助快递业务。随后，京东商城投入巨资在部分大城市布局智能快递柜。

4. 研究方案

1. 系统功能结构

系统总体功能结构如图1所示

5. 工作计划

2022-2023-1学期：

第15-16周：完成选题，查阅相关中英文资料，进行相关技术的学习；

第17周：与导师沟通进行课题总体规划；